Vævsmikromiljøsignaturer af Mycetom Granuloma

Mycetom er en kronisk, specifik, subkutan granulomatøs, progressiv og skæmmende inflammatorisk sygdom. Det er forårsaget af ægte svampe eller af visse bakterier, og derfor klassificeres det normalt i henholdsvis eumycetom og actinomycetoma. Madurella mycetomatis er det mest almindelige eumycetom forårsagende middel, mens Streptomyces somaliensis og Nocardia brasiliensis er de almindelige forårsagende organismer for actinomycetoma. Triaden af ​​en smertefri subkutan masse, bihuledannelse og purulent eller sero-purulent udflåd, der indeholder korn, er patognomonisk for mycetom. Det inflammatoriske subkutane granulom spreder sig sædvanligvis til at involvere huden og de dybe strukturer, hvilket resulterer i ødelæggelse, deformitet og tab af funktion, nogle gange kan det være dødeligt. Foden og hånden er de hyppigst ramte steder set i 82% af tilfældene. I endemiske områder kan andre dele af kroppen være involveret, såsom knæ, arm, ben, hoved og nakke, lår og perineum. Ingen alder er fritaget i mycetom; det forekommer dog hyppigere hos unge voksne mænd i alderen 20-40 år, og næsten 30 % af de rapporterede patienter var unge studerende.

Den sande forekomst og udbredelse af mycetom på verdensplan kendes ikke præcist. Det er interessant at bemærke, at de fleste af de rapporterede mycetomdata er relateret til hospitalspatienter med fremskreden sygdom. Dette tilskrives arten af ​​mycetom, som normalt er smertefrit, langsomt fremadskridende og den sene præsentation af størstedelen af ​​patienterne på grund af dårlig sundhedsuddannelse, mangel på sundhedsfaciliteter og økonomiske begrænsninger.

Den verdensomspændende udbredelse af mycetom varierer meget. Det er endemisk i mange tropiske og subtropiske områder og hersker i mycetombæltet, som omfatter landene Sudan, Somalia, Senegal, Indien, Yemen, Mexico, Venezuela, Columbia, Argentina og et par andre. Det afrikanske kontinent synes at have den højeste byrde og forekomst af sygdommen. Det er også blevet omfattende rapporteret fra Indien. Imidlertid er mycetom også blevet rapporteret i mange tempererede områder. Der er et par rapporter om mycetom fra USA, Sri Lanka, Tyskland, Egypten, Tyrkiet, Filippinerne, Japan, Libanon, Thailand, Saudi-Arabien, Tunesien og Iran.

Den korrekte behandling af mycetom afhænger hovedsageligt af nøjagtig diagnose. Det er vigtigt at identificere den forårsagende organisme på artsniveau, og de nuværende tests for det er den klassiske kornkultur, kirurgisk biopsi histopatologisk undersøgelse og forskellige molekylære teknikker såsom PCR. Forskellige billeddannelsesteknikker såsom konventionel røntgen, ultralyd, CT-scanning og MR er i brug for at bestemme sygdommens forlængelse. De fleste af disse tests og teknikker er invasive, dyre og af lav sensitivitet og specificitet. Desuden er de ikke tilgængelige i de endemiske mycetomområder, og derfor er der et desperat behov for en let at bruge, feltvenlig test for at identificere det forårsagende middel.

Håndteringen af ​​denne foruroligende og ødelæggende sygdom er skuffende. Behandlingen afhænger hovedsageligt af det ætiologiske agens, stedet og sygdommens udbredelse. Indtil for nylig var den eneste tilgængelige behandling for mycetom amputation eller flere lemlæstende skæmmende kirurgiske udskæringer. Kombineret medicinsk behandling i form af svampedræbende midler til eumycetom og antibiotika og antimikrobielle midler til actinomycetom og forskellige kirurgiske excisioner er guldstandarden i mycetom.

Rapporter om medicinsk behandling ved eumycetom er sparsomme og utilstrækkelige. I årenes løb og indtil nu var behandlingen af ​​eumycetom baseret på personlig klinisk erfaring og på resultaterne af sporadiske case-rapporter snarere end kontrollerede kliniske forsøg. Generelt er massive kirurgiske udskæringer eller amputation af den berørte del den foretrukne behandling for eumycetom. Forskellige antifungale midler er blevet afprøvet med ringe succes. Dette er måske overraskende, da de eumycetom-fremkaldende stoffer er infektiøse organismer af lav kvalitet, og deres udryddelse bør let opnås ved administration af antifungale lægemidler. Generelt er actinomycetom modtagelig for medicinsk behandling med antibiotika og andre kemoterapeutiske midler. Kombineret lægemiddelbehandling foretrækkes altid frem for et enkelt lægemiddel for at undgå lægemiddelresistens og for at udrydde sygdom.

Medicinsk behandling for begge typer mycetom skal fortsætte, indtil patienten er klinisk, radiologisk, ultralyds- og cytologisk helbredt. Tilbagefald er mere almindeligt efter et ufuldstændigt eller uregelmæssigt medicinsk behandlingsforløb. Med patientens manglende overholdelse er der en god chance for, at organismen udvikler lægemiddelresistens.

Undersøgelsen blev udført på Mycetoma-klinikken ved Mycetoma Research Center (MRC), Khartoum Sudan. Patienter blev tilmeldt undersøgelsen, efter at der var opnået skriftligt informeret samtykke i overensstemmelse med Helsinki-erklæringen.

Patienterne blev kategoriseret i tre grupper;

• Patienter med eumycetomlæsioner (n=10)
• Patienter med actinomycetomlæsioner (n=12)
• Patienter med læsioner af ukendt kausalitet (n=6)

Formalinfiksering og paraffinindlejring blev udført ved MRC i overensstemmelse med standardprocedurer.

Finnålsaspirater (FNA) blev opsamlet til flowcytometri på samme tid og på samme sted som læsionen i kroppen.

Aspirater blev frosset ved -80C til fremtidig analyse. Sideløbende blev der taget 15 ml blod fra hver patient til immunologiske funktionsassays.

Mononukleære celler fra perifert blod blev fremstillet under anvendelse af standardprotokoller og opbevaret i flydende nitrogen, indtil det var nødvendigt.

5 ml blod blev opsamlet i Paxgene-rør til transkriptomisk analyse.

Immunhistokemi Immunhistokemi blev udført ved University of York, UK. Formalinfikserede paraffinindlejrede (FFPE) sektioner blev analyseret ved hjælp af 700-gen Nanostring PanCancer Immune Cell profileringspanel for at opnå et højt niveau af den immune/inflammatoriske signatur.

Seriesnit blev udsat for stærkt multiplekset antistoffarvning ved hjælp af Nanostring Digital Spatial Profiling-systemet for at opnå en omfattende og rumligt løst indsigt i læsionsmikromiljø.

Pan-mycetom-kandidat-mål identificeret ved disse tilgange blev bekræftet ved hjælp af immunfluorescerende antistoffer og RNA-fluorescerende in situ-hybridisering.

Alle data blev registreret som digitaliserede hele diasbilleder til offentliggørelse og arkivering.

Antigenspecifikke T-celleresponser T-celleresponsanalyse blev udført på Institute for Endemic Diseases, University of Khartoum.

Mononukleære celler fra perifert blod (PBMC'er) fra patienter og alders- og kønsvarende sund kontrol fra endemisk område blev stimuleret i 7 dage med svampe- og bakterielysater. IFN-, IL-17-, IL-4- og IL-10-responser blev bestemt ved ELISPOT-assay.

Flowcytometri på FNB'er blev udført med paneler af antistoffer for at evaluere T-celle og myeloid celle fænotype.

Transkriptomik af fuldblod. Blod blev opsamlet i Paxgene og opbevaret ved -80c. RNA blev ekstraheret fra lagrede prøver Fuld helblod transkriptomiske data blev opnået ved RNA-Seq.

Cytokinmålinger i mycetomaspirater blev udført under anvendelse af kommercielt tilgængelige ELISA-sæt.